CN106554824B - 一种费托合成产物的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油品转化技术领域，公开了一种费托合成产物的加工方法，包含以下步骤：(1)对粗蜡与部分重油的混合物进行脱酸处理后再分馏，以获取部分重油与粗蜡；(2)对步骤(1)中经分馏获取到的粗蜡进行加氢饱和；(3)对费托合成产物中的轻油进行脱酸处理，并将脱酸处理后的轻油与步骤(1)中经分馏获取到的部分重油的油相混合物进行加氢饱和；(4)对步骤(3)中加氢饱和后的油相混合物进行分馏，以获取石脑油、轻质液蜡及重质液蜡；(5)对步骤(4)获取的石脑油进行分馏，以获取液化石油气与单质正构烃前体。本发明的加工方法能够生产出附加值更高的化工产品；且由于不需要传统工艺中的加氢裂解，提高了化工产品的收率及经济效益。

Description

一种费托合成产物的加工方法

技术领域

本发明涉及油品转化技术领域，特别涉及一种费托合成产物的加工方法。

背景技术

石油是当前世界所使用的最主要燃料，为经济和社会的发展提供强大动力；但石油资源不可再生，面临着日趋枯竭的危机。目前，煤或天然气等经费托合成可以高效转化为清洁的液体燃料，被认为是未来石油资源的主要替代品。

在目前的由费托合成粗产品加工成液体燃料的生产过程中，粗产品在大型费托装置中通常经过加氢饱和、加氢裂化、产品分馏过程后主要得到LPG、汽油、柴油等燃料。上述生产过程由于产品方案相对单一没有得到更精细的化学品，导致了产品附加值不高。并且，产品售价受原油价格波动影响，在原油价格较低的情况下，严重影响装置的经济效益。特别是，粗产品经过加氢裂化后化学品收率相对较低，进一步导致经济效益不高。

因此，目前的费托合成粗产品加工成液体燃料的技术，较为适合于百万吨级大型费托装置即适合于大型化生产。而对于中小规模的费托合成装置，目前的这种生产液体的方法，其经济效益相对更低，产品的竞争力更差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种费托合成产物的加工方法，将费托合成粗产品精细化，生产出附加值更高的化工产品；并且，由于不需要传统工艺中的加氢裂解过程，减少了由于裂解损失的轻烃量，提高了化学产品的总收率，从而提高了经济效益；特别适用于中小规模的费托合成装置。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种费托合成产物的加工方法，包含以下步骤：

(1)对费托合成产物中的粗蜡与部分重油的混合物进行脱酸处理后再分馏，以获取所述部分重油与所述粗蜡；

(2)对步骤(1)中经分馏获取到的所述粗蜡进行加氢饱和；

(3)对费托合成产物中的轻油进行脱酸处理，并将脱酸处理后的轻油与步骤(1)中经分馏获取到的所述部分重油混合后进行加氢饱和；

(4)对步骤(3)中加氢饱和后的所述油相混合物进行分馏，以获取石脑油、轻质液蜡、以及重质液蜡；

(5)对步骤(4)获取的进行分馏，以获取液化石油气与单质正构烃前体。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过对产品的细分，生产出附加值更高的精细化工产品；并且，由于不需要传统工艺中的加氢裂解过程，减少了由于裂解损失的轻烃量，提高了化学产品的收率，从而提高了经济效益；特别适用于中小规模的费托合成装置。

优选的，步骤(4)中的分馏为常压分馏；其中，常压分馏过程在带侧线塔的常压塔中进行；所述侧线汽提塔采用汽提方式或用再沸器加热，所述汽提方式为蒸汽、氮气、二氧化碳或氢气汽提，所述的再沸器采用中压蒸汽或导热油加热。从而，带侧线汽提塔的常压塔能够控制轻质液蜡的闪点。

优选的，在步骤(2)与步骤(3)之间，还包含以下步骤：(21)对步骤(2)中加氢饱和后的粗蜡和氢气的混合物进行热高压分离和冷高压分离，以分离出所述氢气与所述加氢饱和后的粗蜡；其中，大部分的所述氢气应用于步骤(2)中的加氢饱和反应；在步骤(3)与步骤(4)之间，还包含以下步骤：(31)对步骤(3)中加氢饱和后的油相混合物与氢气的混合物进行热高压分离和冷高压分离，以分离出所述氢气与所述加氢饱和后的油相混合物；其中，大部分的所述氢气与补充氢气应用于步骤(3)中的加氢饱和反应。从而，加氢饱和中氢气能够循环使用，降低成本且节约资源。

步骤(1)中的分馏为减压分馏，优选的，可以为常压分馏与减压分馏的组合；常压分馏过程在常压塔中进行，减压分馏过程在减压塔中进行。其中，当采用常压分馏与减压分馏的组合时，常压塔有利于降低减压塔的抽真空负荷。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的费托合成产物的加工方法的工艺流程原理图；

图2是根据本发明第一实施方式的费托合成产物的加工方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种费托合成产物的加工方法。例如，费托粗产品经过一级冷却(冷却温度为80～150℃)与二级冷却(冷却温度为40～60℃)，可以得到C₁₈及以上碳数的粗蜡与C₁₀-C₁₇碳数的部分重油的混合物30，以及C₃～C₉碳数的轻油1。本实施方式中所涉及的费托合成产物即包含粗蜡与部分重油的混合物30以及轻油1，本实施方式的费托合成产物的加工方法如图1、2所示。

需要说明的是，本实施方式的对轻油1(步骤(3)(31)(4)(5))、粗蜡与部分重油的混合物30(步骤(1)(2)(21))的加工过程是同时进行的，为便于描述，本实施方式以各步骤的标号顺序依次详细说明。

步骤(1)：对粗蜡与部分重油的混合物30进行脱酸处理后再分馏，以获取部分重油与粗蜡。

具体而言，粗蜡与部分重油的混合物30进入蜡重油脱酸单元M进行脱酸处理，脱酸处理后粗蜡与部分重油的混合物31进入脱重油塔N进行分馏，以拔出C₁₇及以下碳数的部分重油32并采出粗蜡33。

本步骤中的分馏为减压分馏，脱重油塔N为减压塔。其中，减压塔可以为板式塔或填料塔，理论板数为10～30块，塔顶温度40～80℃，塔釜温度200-280℃，操作压力2～4KPa。

步骤(2)：对步骤(1)中经分馏获取到的粗蜡进行加氢饱和。

具体而言，粗蜡33与反应氢气47混合后形成混合反应物34，混合反应物34进入蜡加氢加热炉O进行加热，以形成加热后的混合物反应物35。混合物反应物35进入蜡加氢饱和反应器P进行蜡加氢饱和反应，以产生加氢饱和后的粗蜡和氢气的混合物36。其中，蜡加氢饱和反应中，操作压力为4.0～15.0MPa，液时空速0.2～0.7h^-1，操作温度250℃～400℃，氢油体积比200～1500。

步骤(21)：对步骤(2)中加氢饱和后的粗蜡和氢气的混合物36进行热高压分离和冷高压分离，以分离出氢气41与加氢饱和后的粗蜡48。

具体而言，加氢饱和后的粗蜡和氢气的混合物36进入蜡加氢一级冷却器Q以进行第一级换热冷却；换热冷却后的混合物36进入蜡加氢热高压分离器R，以分离出氢气与少量气态烃的气态混合物38、以及加氢饱和后的大部分粗蜡39。其中，热高压分离条件为：压力4.0～15.0MPa，温度100～150℃。

氢气与少量气态烃的气态混合物38进入蜡加氢二级冷却器S进行第二级换热冷却，以将气态混合物38中的少量气态烃冷却形成少量粗蜡，即形成氢气与少量粗蜡的混合物40。氢气与少量粗蜡的混合物40进入蜡加氢冷高压分离器T，以分离出氢气41与少量粗蜡42。其中，冷高压分离的条件为：压力4.0～15.0MPa，温度40～80℃。

由此，从蜡加氢热高压分离器R分离出来的少量粗蜡42与从蜡加氢冷高压分离器T分离出来的大部分粗蜡39混合后输出，即成为本实施方式的加工方法所生产的其中一种产品：加氢饱和后的粗蜡48。

另外，分离出的氢气41中，大部分氢气44经过蜡加氢循环压缩机U压缩后形成能够循环再利用的反应氢气45，并与少量补充氢气46混合后形成蜡加氢饱和的反应氢气47，共同注入蜡加氢加热炉O。剩余氢气43用于平衡循环圈内惰性气体含量进行驰放。

即，步骤(21)使得蜡加氢饱和中的氢气41中的大部分仍然会被应用于步骤(2)中的蜡加氢饱和反应，达到循环使用的目的，从而能够降低成本且节约资源；然而，本实施方式并不限于此。

步骤(3)：对费托合成工段生产的轻油1进行脱酸处理，并将脱酸处理后的轻油与步骤(1)中经分馏获取到的部分重油32混合后进行加氢饱和。

具体而言，轻油1进入油脱酸单元A进行脱酸处理，脱酸处理后的轻油2与步骤(1)中的部分重油32混合后形成油相混合物3。油相混合物3与反应氢气17混合后形成混合反应物4，混合物反应物4进入油加氢加热炉B进行加热，以形成加热后的混合物反应物5。混合物反应物5进入油加氢饱和反应器C进行油加氢饱和反应，以产生加氢饱和后的油相混合物与氢气的混合物6。其中，油加氢饱和反应中，操作压力为4.0～15.0MPa，液时空速0.2～0.7h^-1，操作温度250～400℃，氢油体积比500～2000。

步骤(31)：对步骤(3)中加氢饱和后的油相混合物与氢气的混合物6进行热高压分离和冷高压分离，以分离出氢气11与油相混合物12。

具体而言，加氢饱和后的油相混合物与氢气的混合物6进入油加氢一级冷却器D以进行第一级换热冷却；换热冷却后的混合物7进入油加氢热高压分离器E，以分离出氢气与少量气态油的气态混合物8、以及加氢饱和后的大部分油相混合物9。其中，热高压分离条件为：压力4.0～15.0MPa，温度80～120℃。

氢气与少量气态油的气态混合物8进入油加氢二级冷却器F进行第二级换热冷却，以将气态混合物8中的少量气态油冷却形成少量液态油，即形成氢气与少量液态油的混合物10。氢气与少量液态油的混合物10进入油加氢冷高压分离器G，以分离出氢气11与少量液态油12。其中，冷高压分离的条件是：压力4.0～15.0MPa，温度40～80℃。

由此，从油加氢热高压分离器E分离出来的大部分油相混合物9与从油加氢冷高压分离器G分离出来的少量液态油12混合后输出，即形成加氢饱和后的油相混合物18。

另外，分离出的氢气11中，大部分氢气14经过油加氢循环压缩机H压缩后形成能够循环再利用的反应氢气15，并与少量补充氢气16与混合后形成油加氢饱和的反应氢气17，共同注入油加氢加热炉B。剩余氢气13用于平衡循环圈内惰性气体含量进行驰放。即，步骤(31)使得油加氢饱和中的氢气11中的大部分仍然会被应用于步骤(3)中的油加氢饱和反应，达到循环使用的目的，从而能够降低成本且节约资源；然而，本实施方式并不限于此。

步骤(4)：对步骤(3)中加氢饱和后的油相混合物进行分馏，以获取C₉及以下碳数的石脑油、C₁₀-C₁₄碳数的轻质液蜡、以及C₁₅-C₁₇碳数的重质液蜡。

具体而言，油相混合物18进入带侧线汽提塔J的常压分馏塔I进行常压分馏。其中，常压分馏塔I为板式塔或填料塔，理论板数为15～60块，塔顶温度40～80℃，塔釜温度200-350℃，操作压力0.1～0.5MPa；侧线汽提塔J为板式塔或填料塔，理论板数为2～10块，塔顶温度100～200℃，塔釜温度130-230℃，操作压力0.1～0.5MPa。

从而，在常压分馏塔I的塔顶得到石脑油21(20为从塔顶排出的少量气相轻组分)，在侧线汽提塔J得到轻质液蜡25(24为汽提蒸汽；22，23为侧线塔总主塔抽出和返回主塔的流股)，在常压分馏塔I的塔釜得到重质液蜡26。

步骤(5)：对步骤(4)获取的石脑油39进行分馏，以获取C₃～C₄碳数的液化石油气LPG与C₅～C₉碳数的单质正构烃前体。

具体而言，石脑油21进入稳定塔L进行分馏，由于该分馏为加压分馏，因此需要加压泵K对石脑油21加压，以形成加压后的石脑油27，然后再进入稳定塔L。其中，稳定塔L为板式塔或填料塔，理论板数为15～40块，塔顶温度40～60℃，塔釜温度180-250℃，操作压力1.2～1.8MPa。

从而，在稳定塔L的塔顶采出C₃～C₄碳数的LPG 28，塔釜采出C₅～C₉碳数的单质正构烃前体29，单质正构烃前体29可在后继工段作为提取单质正构烃的原料，进一步提高产品的附加值。

因此，本实施方式的加工方法生产的产品包含液化石油气LPG、单质正构烃前体、轻质液蜡以及重质液蜡。本实施方式的加工方法将费托合成粗产品精细化，生产出附加值更高的化工产品。并且，由于不需要生产液体燃料工艺中的加氢裂解过程，减少了由于裂解损失的轻烃量，提高了化学产品的收率，从而提高了经济效益；特别适用于中小规模的费托合成装置。

本发明的第二实施方式涉及一种费托合成产物的工艺流程。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在本发明第一实施方式中，步骤(1)的分馏为减压分馏，脱重油塔N为减压塔；然而，在本发明第二实施方式中，步骤(1)的分馏为常压分馏与减压分馏的组合，脱重油塔N为常压塔与减压塔的组合。

其中，第二实施方式中减压塔的参数与第一实施方式中相同；常压塔的参数如下：常压塔为板式塔或填料塔，理论板数为10～20块，塔顶温度40～80℃，塔釜温度240-300℃，操作压力0.1～0.2MPa。采用常压分馏与减压分馏的组合方式相较于仅采用减压分馏的方式而言，有利于降低减压塔的抽真空负荷。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种费托合成产物的加工方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)对费托合成产物中的粗蜡与部分重油的混合物进行脱酸处理后再分馏，以获取所述部分重油与所述粗蜡；

(2)对步骤(1)中经分馏获取到的所述粗蜡进行加氢饱和；

(3)对费托合成产物中的轻油进行脱酸处理，并将脱酸处理后的轻油与步骤(1)中经分馏获取到的所述部分重油的油相混合物进行加氢饱和；

(4)对步骤(3)中加氢饱和后的所述油相混合物进行分馏，以获取石脑油、轻质液蜡、以及重质液蜡；

(5)对步骤(4)获取的石脑油进行分馏，以获取液化石油气与单质正构烃前体。

2.根据权利要求1所述的费托合成产物的加工方法，其特征在于，步骤(4)中的分馏为常压分馏；其中，常压分馏过程在带侧线汽提塔的常压塔中进行；所述侧线汽提塔采用汽提方式或再沸器控制闪点，所述汽提方式为蒸汽、氮气、二氧化碳或氢气汽提，所述的再沸器采用中压蒸汽或导热油加热。

3.根据权利要求2所述的费托合成产物的加工方法，其特征在于，步骤(4)中采用的常压塔为板式塔或填料塔，理论板数为15～60块，塔顶温度40～80℃，塔釜温度200-350℃，操作压力0.1～5兆帕；所述侧线汽提塔为板式塔或填料塔，理论板数为2～10块，塔顶温度100～200℃，塔釜温度130-230℃，操作压力0.1～0.5兆帕。

4.根据权利要求1中所述的费托合成产物的加工方法，其特征在于，步骤(5)中的分馏为加压分馏；其中，加压分馏过程在稳定塔中进行；

其中，所述稳定塔为板式塔或填料塔，塔釜采用导热油或中压蒸汽加热，理论板数为15～40块，塔顶温度为40～60℃，塔釜温度为180-250℃，操作压力为1.2～1.8兆帕。

5.根据权利要求1所述的费托合成产物的加工方法，其特征在于，

在步骤(2)与步骤(3)之间，还包含以下步骤：

(21)对步骤(2)中加氢饱和后的粗蜡和氢气的混合物进行热高压分离和冷高压分离，以分离出所述氢气与所述加氢饱和后的粗蜡；其中，至少部分的所述氢气和补充氢气混合后应用于步骤(2)中的加氢饱和反应；

在步骤(3)与步骤(4)之间，还包含以下步骤：

(31)对步骤(3)中加氢饱和后的油相混合物与氢气的混合物进行热高压分离和冷高压分离，以分离出所述氢气与所述加氢饱和后的油相混合物；其中，至少部分的所述氢气和补充氢气混合后应用于步骤(3)中的加氢饱和反应；

其中，步骤(21)与步骤(31)中，热高压分离的压力为4.0～15.0兆帕，温度为100～150℃；冷高压分离的压力为4.0～15.0兆帕，温度为40～80℃。

6.根据权利要求1所述的费托合成产物的加工方法，其特征在于，步骤(1)中的分馏为减压分馏；其中，减压分馏过程在减压塔中进行；

其中，步骤(1)中采用的减压塔为板式塔或填料塔，理论板数为10～30块，塔顶温度为40～80℃，塔釜温度为200-280℃，操作压力为2～4千帕。

7.根据权利要求1所述的费托合成产物的加工方法，其特征在于，步骤(1)中的分馏为常压分馏与减压分馏的组合；其中，常压分馏过程在常压塔中进行，减压分馏过程在减压塔中进行。

8.根据权利要求7所述的费托合成产物的加工方法，其特征在于，步骤(1)中采用的常压塔为板式塔或填料塔，理论板数为10～20块，塔顶温度为40～80℃，塔釜温度为240℃-300℃，操作压力为0.1～0.2兆帕；步骤(1)中采用的减压塔为板式塔或填料塔，理论板数为10～30块，塔顶温度为40～80℃，塔釜温度为200-280℃，操作压力为2～4千帕。

9.根据权利要求1所述的费托合成产物的加工方法，其特征在于，步骤(2)与步骤(3)中，加氢饱和反应的操作压力为4.0～15.0兆帕，液时空速为0.2～0.7h^-1，操作温度为250C～400℃，氢油体积比为500～1500。

10.根据权利要求1所述的费托合成产物的加工方法，其特征在于，步骤(2)中的加氢饱和反应的催化剂为非硫催化剂；步骤(3)中的加氢饱和反应的催化剂为非硫加氢催化剂。